生物質(zhì)能碳捕集與封存在實(shí)現(xiàn)碳中和中的作用

第四屆全球生物質(zhì)能創(chuàng)新發(fā)展高峰論壇清華大學(xué)能源環(huán)境經(jīng)濟(jì)研究所2>氣候變化已經(jīng)不是未來的挑戰(zhàn)，而是眼前的威脅：全球氣溫2017—2018年已比工業(yè)化前高出1℃,按照這一排放速度，2040年左右將比工業(yè)化前>實(shí)現(xiàn)1.5℃溫升控制目標(biāo)要求從現(xiàn)在起就采取大規(guī)模的減排措施：到2030年實(shí)現(xiàn)全球凈人為CO2排放量在2010年水平上減少約45%，到2050年左>依靠常規(guī)的減排措施可能不足以實(shí)現(xiàn)溫升控制目標(biāo)，還需要發(fā)展碳移除技術(shù)以更為快速地實(shí)現(xiàn)溫室氣體減排。>生物質(zhì)能結(jié)合碳捕集與封存（BECCS）是當(dāng)前最受關(guān)注的一項(xiàng)碳移除技術(shù)，也是一項(xiàng)具有負(fù)排放特征的可再生能源技術(shù)，有必要對(duì)其技術(shù)路徑、影響因素和可能潛力進(jìn)行評(píng)估。?BECCS是通過捕獲生物質(zhì)能利用過程中的CO2，并將CO2永久封存在地質(zhì)構(gòu)造中的一項(xiàng)負(fù)排放技術(shù)。生物質(zhì)能結(jié)合碳捕集與封存（BECCS）技術(shù)包括生3BECCS示意圖（GCCSI，2019）3通常而言，?更為嚴(yán)格的減排目標(biāo)下，未來大規(guī)模運(yùn)用BECCS的可能性就越大，規(guī)?；渴鸬臅r(shí)間點(diǎn)也越靠前；?在相同減排目標(biāo)下，近中期越是沿著高排放的路徑前進(jìn)，未來BECCS的利用規(guī)模也可能越大。4引自：常世彥,鄭丁乾與付萌,2℃/1.5℃溫控目標(biāo)下生物質(zhì)能結(jié)合碳捕集與封存技術(shù)(BECCS).全球能源互聯(lián)網(wǎng),2019.2(03):第277-287頁..AR5情景數(shù)據(jù)庫（249組2℃情景）.Rogelj等（201537組1.5℃情景）科學(xué)2017;37:4353-62.Source：LudererG,VrontisiZ,BertramC,EdelenboschOY,PietzckerRC,RogeljJ,etal.2018;8:6265-160-16677引自：鄭丁乾,常世彥，蔡聞佳等.溫升2℃/1.5℃情景下世界主要區(qū)域BECCS發(fā)展?jié)摿υu(píng)估分析.全球能源互聯(lián)網(wǎng),2020.3(04):第351-8Source:Peters,G.P.andO.Geden,Catalysingapoliticalshiftfromlowtonegativecarbon.NATURECLIMATECHANGE,2017.7(9):p.619-621.9Cross-modelanalysisofdistributionsofmitigationcontributionsunderthewarminglimitsin2050Source：DuanH,ZhouS,JiangK,B?CPS(當(dāng)前政策情景)?CPS(當(dāng)前政策情景)?2C-BECCS(實(shí)現(xiàn)2℃溫升目標(biāo)下BECCS規(guī)模化發(fā)展情景)?2C-NoBECCS(實(shí)現(xiàn)2℃溫升目標(biāo)不考慮BECCS規(guī)?；l(fā)展情景)?1.5C-BECCS(實(shí)現(xiàn)1.5℃溫升目標(biāo)下BECCS規(guī)模化發(fā)展情景)?1.5C-NoBECCS(實(shí)現(xiàn)1.5℃溫升目標(biāo)不考慮BECCS規(guī)?；l(fā)展情景)能源經(jīng)濟(jì)模型（C-GEM）Source：Huang,X.,ChangS.,ZhengD.,etal引自：張希良等.碳中和目標(biāo)下的能源經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型路徑2020203520502060核電可再生29%65%煤油天然氣8%4%引自：張希良等.碳中和目標(biāo)下的能源經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型路徑引自：張希良等.碳中和目標(biāo)下的能源經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型路徑引自：張希良等.碳中和目標(biāo)下的能源經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型路徑英國(guó)北約克郡2018年開始實(shí)施，2019年開始從100%的生物質(zhì)原料中捕獲CO2捕集量捕集量在碳捕集試點(diǎn)期間每天捕獲約1tCO2運(yùn)輸方式運(yùn)輸方式計(jì)劃運(yùn)輸至北海南部封存，同時(shí)也在將捕獲的CO2在飲料行業(yè)中重新利用或制備動(dòng)物飼料的可能建成全球最大的碳捕集項(xiàng)目，到2030年每年移除800萬噸CO2DraxBECCSproject目前處于早期階段，僅捕獲二氧化碳，未來將通過管道運(yùn)輸至北海封存/tag/beccs-bioenergy-carbon-capture-storage/總投資2.07億美元，總投資2.07億美元，其中美國(guó)能源部負(fù)擔(dān)伊利諾伊州工業(yè)二氧化碳捕集與封存項(xiàng)目美國(guó)伊利諾伊州迪凱特（Decatur）CO2源ADM公司的玉米乙醇工廠/fe/articles/doe-announces-major-milestone-reached-illinois-industrial-cc的延續(xù)，IBDP項(xiàng)目開始于2011年，并在2014年結(jié)束，同樣從乙醇工廠中IL-ICCS項(xiàng)目?SSP數(shù)據(jù)庫中BECCS的技術(shù)路線包括生物質(zhì)發(fā)電、生物質(zhì)液體燃料以及生物質(zhì)制氫?生物質(zhì)發(fā)電和生物質(zhì)液體燃料結(jié)合BECCS的發(fā)展?jié)摿φ急容^大，而生物質(zhì)制氫的占比較小?但是當(dāng)提高溫升目標(biāo)到1.5℃時(shí)，生物質(zhì)制氫的增加量相對(duì)較大引自：鄭丁乾,常世彥，蔡聞佳等.溫升2℃/1.5℃情景下世界主要區(qū)域BECCS發(fā)展?jié)摿υu(píng)估分析.全球能源互聯(lián)網(wǎng),2020.3(04):第351-挪威FullChainCCS項(xiàng)目的水泥廠和垃圾焚燒廠20挪威FullChainCCS項(xiàng)目的水泥廠和垃圾焚燒廠202013年開始前期試驗(yàn)，計(jì)劃于2023~兩個(gè)工廠分別計(jì)劃在2023～2024年捕集40萬噸的CO2泥廠（生物質(zhì)>30%）圾焚燒廠（約58%生物質(zhì)）運(yùn)輸方式先用船舶從工廠運(yùn)輸至位于挪威西海岸的臨時(shí)儲(chǔ)存設(shè)施，然后通過管道輸送至包括建設(shè)以及10年期的運(yùn)行預(yù)算為25.7挪威FullChainCCS項(xiàng)目BEC21（1）加強(qiáng)適用于BECCS的生物質(zhì)資源評(píng)估。構(gòu)建長(zhǎng)時(shí)間尺度的生物質(zhì)資源監(jiān)測(cè)、評(píng)價(jià)和決策支持體系，加強(qiáng)對(duì)農(nóng)業(yè)剩余物、林業(yè)剩余物、能源植物等不同類型生物質(zhì)資源的系統(tǒng)研究。（2）加強(qiáng)適用于BECCS的生物質(zhì)能技術(shù)評(píng)估，研究碳中和目標(biāo)下BECCS技術(shù)發(fā)展路線圖。重點(diǎn)比較生物質(zhì)發(fā)電、燃煤耦合生物質(zhì)發(fā)電、生物質(zhì)航空燃料以及生物質(zhì)制氫結(jié)合CCS在我國(guó)推廣應(yīng)用的可行性和經(jīng)濟(jì)性，推進(jìn)建設(shè)全流程、集成化、規(guī)模化BECCS示范項(xiàng)目。（3）加快推進(jìn)BECCS國(guó)際技術(shù)創(chuàng)新合作。針對(duì)全球在規(guī)?；渴養(yǎng)ECCS上的切實(shí)需求，將BECCS列為我國(guó)碳中和國(guó)際大科學(xué)計(jì)劃和大工程項(xiàng)目的重要內(nèi)容，以大科學(xué)計(jì)劃和大工程項(xiàng)目等科研組織模式來帶動(dòng)BECCS技術(shù)的創(chuàng)新突破。將BECCS作為